JPH06113838A - Hydroxylase, its production, gene coding hydroxylase and monoclonal antibody specifically reacting with hydroxylase - Google Patents

Hydroxylase, its production, gene coding hydroxylase and monoclonal antibody specifically reacting with hydroxylase

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JPH06113838A
JPH06113838A JP4297654A JP29765492A JPH06113838A JP H06113838 A JPH06113838 A JP H06113838A JP 4297654 A JP4297654 A JP 4297654A JP 29765492 A JP29765492 A JP 29765492A JP H06113838 A JPH06113838 A JP H06113838A
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hydroxylase
cmp
enzyme
neuac
dna
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Akemi Suzuki
明身 鈴木
Takehiro Kawano
武弘 川野
Yasunori Kozutsumi
保則 小堤
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Abstract

PURPOSE:To obtain a gene coding an enzyme capable of converting CMP-NeuAc to CMP-NeuGc and a monoclonal antibody capable of specifically reacting with the enzyme by isolating the enzyme. CONSTITUTION:Admixtures other than protein are removed from cytoplasmic fractions obtained by centrifuging crushed material of cell and these fractions are separated to isolate an enzyme (cytidine-phosphoric acid N- acetylhydroxylase) capable of converting CMP-NeuAc to CMP-NeuGc from soluble fraction of cell. PCR primer or DNA probe is synthesized based on amino acid sequence of this enzyme and DNA coding this enzyme is isolated. This monoclonal antibody capable of specifically reacting with cytidine- phosphoric acid N-acetylhydroxylase is produced using the purified enzyme.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はシチジン一リン酸N−ア
セチルノイラミン酸ヒドロキシラーゼ、その製造方法、
シチジン一リン酸N−アセチルノイラミン酸ヒドロキシ
ラーゼをコードする遺伝子、該遺伝子の一部分を含有
し、かつ該DNAと特異的にハイブリダイズするDN
A、シチジン一リン酸N−アセチルノイラミン酸ヒドロ
キシラーゼと特異的に反応するモノクローナル抗体に関
する。
The present invention relates to cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase, a method for producing the same,
Gene encoding cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase, DN containing a part of the gene and specifically hybridizing with the DNA
A, a monoclonal antibody that specifically reacts with cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase.

【0002】[0002]

【従来の技術】マウスなどの動物細胞の糖鎖において
は、N−アセチルノイラミン酸(NeuAc)とN−グ
リコリルノイラミン酸(NeuGc)が共存している
が、通常健常人の細胞の糖鎖にはN−グリコリルノイラ
ミン酸(NeuGc)は存在しない。ところが、ヒト細
胞であっても、ある種の癌細胞の糖鎖にはNeuGcが
見出されることが知られている。
2. Description of the Related Art In the sugar chains of animal cells such as mice, N-acetylneuraminic acid (NeuAc) and N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) coexist. There is no N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) in the chain. However, it is known that NeuGc is found in the sugar chain of certain cancer cells even in human cells.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図1に示すように、シ
チジン一リン酸N−グリコリルノイラミン酸(CMP−
NeuGc)は、シチジン一リン酸N−アセチルノイラ
ミン酸(CMP−NeuAc)の5位のN−アセチル基
が水酸化されて生合成されるが、その生合成に関与する
酵素の存在は知られていなかった。
As shown in FIG. 1, cytidine monophosphate N-glycolylneuraminic acid (CMP-
NeuGc) is biosynthesized by hydroxylation of the N-acetyl group at the 5-position of cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid (CMP-NeuAc), and the existence of an enzyme involved in the biosynthesis is known. Didn't.

【0004】本発明の目的はCMP−NeuGc生合成
に関与する酵素を精製することにある。また、本発明の
目的は該酵素をコードする遺伝子をクローニングするこ
とにある。更に、本発明の目的は、該酵素に特異的に結
合するモノクローナル抗体を製造することにある。
The object of the present invention is to purify the enzymes involved in CMP-NeuGc biosynthesis. Another object of the present invention is to clone a gene encoding the enzyme. A further object of the present invention is to produce a monoclonal antibody that specifically binds to the enzyme.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段及び作用】本願発明者は、
マウス細胞でNeuGcが生成される場合には、当該C
MP−NeuGcの生成に先だってその5位のN−アセ
チル基を水酸化する酵素(シチジン一リン酸N−アセチ
ルノイラミン酸ヒドロキシラーゼ、以下CMP−Neu
Acヒドロキシラーゼと記す)が発現し、この酵素によ
って1段階でヒドロキシル化が行われることを発見し
た。そして、細胞の可溶性分画からCMP−NeuAc
ヒドロキシラーゼを精製した。
Means and Actions for Solving the Problems
When NeuGc is produced in mouse cells, the C
An enzyme that hydroxylates the N-acetyl group at the 5-position prior to the production of MP-NeuGc (cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase, hereinafter CMP-Neu).
It was discovered that Ac hydroxylase) was expressed and that the enzyme performed the hydroxylation in one step. Then, from the soluble fraction of cells, CMP-NeuAc
The hydroxylase was purified.

【0006】本発明においては、この酵素の精製にあた
って、少なくともシトクロームb5アフィニティーカラ
ムを用いることを特徴とする。すなわち本発明において
は、細胞の可溶性分画から蛋白質以外の夾雑物を除去し
た後、シトクロームb5アフィニティーカラムでCMP
−NeuAcヒドロキシラーゼの活性を有する画分を分
画することによって、CMP−NeuAcヒドロキシラ
ーゼを精製することを特徴とする。
The present invention is characterized in that at least a cytochrome b5 affinity column is used for purification of this enzyme. That is, in the present invention, after removing contaminants other than proteins from the soluble fraction of cells, CMP was performed using a cytochrome b5 affinity column.
It is characterized in that CMP-NeuAc hydroxylase is purified by fractionating a fraction having -NeuAc hydroxylase activity.

【0007】また、本発明においては、精製されたCM
P−NeuAcヒドロキシラーゼを切断してその断片の
アミノ酸配列を決定し、このアミノ酸配列を基にして合
成されたオリゴヌクレオチドをDNAのプローブとして
用い、このDNAプローブによりCMP−NeuAcヒ
ドロキシラーゼをコードするDNAをクローニングする
ことを特徴とする。更にこのDNAが導入された形質転
換細胞によってCMP−NeuAcヒドロキシラーゼの
大量生産が行われ、また、クローニングされたDNA
は、アンチセンス技術や遺伝子破壊技術による酵素発現
の抑制にも用いられる。
Further, in the present invention, purified CM
P-NeuAc hydroxylase was cleaved to determine the amino acid sequence of the fragment, and an oligonucleotide synthesized on the basis of this amino acid sequence was used as a DNA probe, and the DNA probe encoded CMP-NeuAc hydroxylase. Is cloned. Furthermore, CMP-NeuAc hydroxylase was mass-produced by the transformed cell into which this DNA was introduced, and the cloned DNA
Is also used to suppress enzyme expression by antisense technology or gene disruption technology.

【0008】更に本発明においては、精製されたCMP
−NeuAcヒドロキシラーゼを用いて当該CMP−N
euAcヒドロキシラーゼと特異的に反応するモノクロ
ナール抗体が製造されることを特徴とする。そして、こ
のモノクロナール抗体によって、血清や摘出組織中に存
在するCMP−NeuAcヒドロキシラーゼの検出が行
われる。
Further, in the present invention, purified CMP
-NeuAc hydroxylase using the CMP-N
It is characterized in that a monoclonal antibody specifically reacting with euAc hydroxylase is produced. Then, with this monoclonal antibody, CMP-NeuAc hydroxylase existing in serum or excised tissue is detected.

【0009】因みに、このCMP−NeuAcヒドロキ
シラーゼを用いることによって、CMP−NeuAcか
ら廉価にCMP−NeuGcが得られる。
By the way, by using this CMP-NeuAc hydroxylase, CMP-NeuGc can be obtained from CMP-NeuAc at a low cost.

【0010】以下実施例として、マウス肝細胞からのC
MP−NeuAcヒドロキシラーゼの精製、CMP−N
euAcヒドロキシラーゼをコードするDNAのクロー
ニング、CMP−NeuAcヒドロキシラーゼと特異的
に反応するモノクローナル抗体の製造を挙げるが、本願
発明の技術的範囲がこの実施例に限定されないことはい
うまでもない。
As an example below, C from mouse hepatocytes
Purification of MP-NeuAc hydroxylase, CMP-N
Although cloning of DNA encoding euAc hydroxylase and production of a monoclonal antibody that specifically reacts with CMP-NeuAc hydroxylase are mentioned, it goes without saying that the technical scope of the present invention is not limited to this example.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

実施例1 CMP−NeuAcヒドロキシラーゼの精製 1−1 マウス肝200gに4倍容の0.1mMジチオスレイト
ール(DTT)を含む0.1mMトリス塩酸バッファを
加え、氷冷下にホモジナイズした。ホモジネートから4
0〜60%飽和硫安画分を取得し、濃縮・透析後、ホス
ホセルロースのオープンカラムを通し、夾雑物をカラム
に吸着させることによって除去した。各画分のタンパク
量は280nmの吸光度で測定した。また、酵素活性は
図2に示す方法で測定した。
Example 1 Purification of CMP-NeuAc hydroxylase 1-1 To 200 g of mouse liver, 4 volumes of 0.1 mM dithiothreitol (DTT) -containing 0.1 mM Tris-HCl buffer was added and homogenized under ice cooling. 4 from homogenate
A 0-60% saturated ammonium sulfate fraction was obtained, concentrated and dialyzed, and then passed through an open column of phosphocellulose to remove impurities by adsorbing the impurities on the column. The amount of protein in each fraction was measured by the absorbance at 280 nm. The enzyme activity was measured by the method shown in FIG.

【0012】すなわち、細胞ホモジネートから得た酵素
分画0.5μlを、シトクロームb5(5μM)、成分
X分画(50μg/ml)、基質としてCMP−Neu
Ac(40μM)、補酵素としてNADH(0.7m
M)、酸化防止剤としてDTT(1mM)を含む10m
Mトリス塩酸バッファ10μlに加え、37゜Cで30
分から120分間インキュベーションした後、氷冷エタ
ノールを加えて反応を停止させた。なお、シトクローム
b5及び成分X画分は、本酵素活性を補助するために必
須な因子または画分である。これを遠心し、その上清を
高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にかけ、以下
の条件で分析した。
That is, 0.5 μl of the enzyme fraction obtained from the cell homogenate was added to cytochrome b5 (5 μM), the component X fraction (50 μg / ml), and CMP-Neu as a substrate.
Ac (40 μM), NADH as coenzyme (0.7 m
M), 10 m containing DTT (1 mM) as an antioxidant
Add 10 μl of M Tris-HCl buffer to 30 at 37 ° C
After incubation for 120 minutes, the reaction was stopped by adding ice-cold ethanol. The cytochrome b5 and the component X fraction are essential factors or fractions for assisting the activity of this enzyme. This was centrifuged, and the supernatant was subjected to high performance liquid chromatography (HPLC) and analyzed under the following conditions.

【0013】HPLC条件: カラム:ODS−80TM(直径4.6mm、長さ25
0mm、東ソー) 溶離液:50mM NH4H2PO4、 流速:0.5mm/min 分析装置:ポンプ;SP8700(Spectra P
hisics社) 検出器;UVIDEC(日本分光) レコーダ;CR5A(島津製作所) 検出波長;271nm 定量法:ピーク面積比法 このHPLCのクロマトグラムを図3に示した。2本の
ピークが検出され、それらの溶出位置はCMP−Neu
Ac及びCMP−NeuGcの標準品の溶出位置と一致
した。基質であるCMP−NeuAcからCMP−Ne
uGcへの変換率は、CMP−NeuAc及びCMP−
NeuGcのピーク面積の比より定量化した。変換率の
計算式を以下に示す。
HPLC conditions: Column: ODS-80TM (diameter 4.6 mm, length 25)
0 mm, Tosoh) Eluent: 50 mM NH4H2PO4, Flow rate: 0.5 mm / min Analytical device: Pump; SP8700 (Spectra P)
hisics) Detector; UVIDEC (JASCO Corporation) Recorder; CR5A (Shimadzu) Detection wavelength; 271 nm Quantitative method: peak area ratio method The HPLC chromatogram is shown in FIG. Two peaks were detected and their elution positions were CMP-Neu.
It coincided with the elution position of the standard products of Ac and CMP-NeuGc. Substrate CMP-NeuAc to CMP-Ne
The conversion rate to uGc is CMP-NeuAc and CMP-
It was quantified from the ratio of the peak areas of NeuGc. The formula for calculating the conversion rate is shown below.

【0014】変換率(%)=(CMP−NeuGcの面
積)×100/(CMP−NeuAcの面積+CMP−
NeuGcの面積) また、1ユニットは1分間に1μモルのCMP−Neu
AcをCMP−NeuGcに変換する酵素量として定義
した。分画ごとの測定値を図4に示した。ホスホセルロ
ースカラムの溶出条件は下記の通りである。
Conversion rate (%) = (area of CMP-NeuGc) × 100 / (area of CMP-NeuAc + CMP-
Area of NeuGc) Further, one unit is 1 μmol of CMP-Neu per minute.
It was defined as the amount of enzyme that converts Ac into CMP-NeuGc. The measured values for each fraction are shown in FIG. The elution conditions of the phosphocellulose column are as follows.

【0015】カラム;Cellulose phosp
hate P11(ガラスカラム)(直径50mm、長
さ250mm、Whatman) 溶離液; (1)スターティングバッファ(starting b
uffer)組成 12.5% グリセロール 0.1mM DTTを含む10mMリン酸ナトリウムバ
ッファ pH=7.0 (2)イリューションバッファ(elution bu
ffer)組成 前記スターティングバッファにさらに0.5M NaC
lを加えたもの 1画分の量;200ml/fr. ホスホセルロースカラムを通したところ、吸光度、変換
活性共に溶出量2リットルまでの画分で高くなってい
た。
Column: Cellulose phosp
hate P11 (glass column) (diameter 50 mm, length 250 mm, Whatman) eluent; (1) starting buffer (starting b)
composition) 12.5% glycerol 10 mM sodium phosphate buffer containing 0.1 mM DTT pH = 7.0 (2) Elution buffer (elution bu)
composition) 0.5M NaCl in the starting buffer
1 amount of 1 fraction; 200 ml / fr. After passing through a phosphocellulose column, both the absorbance and the conversion activity were higher in the fractions up to an elution amount of 2 liters.

【0016】1−2 ホスホセルロースカラムの溶出画分のうち活性を有する
溶出量2リットルまでの画分を、DEAE−セファロー
スカラムにかけ、リニア・グラジエント法で分画し、各
画分の吸光度を280nmで測定した。各画分より0.
5μlをとって変換活性を測定した。結果を図5に示し
た。DEAE−セファロースカラムの溶出条件は以下の
通りである。
1-2 Of the elution fractions of the phosphocellulose column, the fractions having an active elution amount of up to 2 liters were applied to a DEAE-Sepharose column and fractionated by the linear gradient method. The absorbance of each fraction was 280 nm. It was measured at. 0 from each fraction.
5 μl was taken to measure the conversion activity. The results are shown in Fig. 5. The elution conditions of the DEAE-Sepharose column are as follows.

【0017】カラム;DEAE−Sepharose
CL−6B(直径50mm、長さ160mm) 分析装置:FPLCシステム(ファルマシア) 検出波長;280nm 溶離液; (1)スターティングバッファ組成 50mM NaCl 12.5% グリセロール 0.1mM DTTを含む10mMトリス塩酸バッファ
pH=7.5 (2)図7中点AからBの間に、NaCl濃度を50m
Mから0.2Mへとリニアに変化させるリニア・グラジ
エントをかけ、活性画分を溶出させた。点Bにおいて、
塩濃度を1M NaClまで急速に上げ、残存タンパク
を溶出した。
Column: DEAE-Sepharose
CL-6B (diameter 50 mm, length 160 mm) Analyzer: FPLC system (Pharmacia) Detection wavelength: 280 nm Eluent; (1) Starting buffer composition 50 mM NaCl 12.5% Glycerol 10 mM Tris-HCl buffer containing DTT pH = 7.5 (2) Between the points A and B in FIG.
A linear gradient that linearly changes from M to 0.2 M was applied to elute the active fraction. At point B,
The salt concentration was rapidly raised to 1M NaCl to elute the residual protein.

【0018】図5には、DEAEセファロースカラムの
溶出プロファイルを、CMP−NeuAcからCMP−
NeuGcへの変換率と、280nmの吸光度で示し
た。前記変換率のプロファイルより、溶出量5リットル
から6.5リットルの間に前記変換活性が高いことが示
された。
FIG. 5 shows the elution profile of the DEAE Sepharose column from CMP-NeuAc to CMP-.
The conversion rate to NeuGc and the absorbance at 280 nm are shown. From the conversion rate profile, it was shown that the conversion activity was high between the elution amount of 5 liters and 6.5 liters.

【0019】1−3 DEAE−セファロースカラムから溶出された溶出量5
リットルから6.5リットル間の変換活性が高い画分を
回収して、レッド−セファロースカラムにかけた。ステ
ップ・グラジエント法で分画し、各画分のタンパク量を
定量し、各画分より0.5μlをとって変換活性の測定
を行った。DEAE−セファロースカラムの溶出プロフ
ァイルを図6に示す。タンパク量は、BCAプロテイン
・アッセイ・キットで測定した。レッド−セファロース
カラムの溶出条件は以下の通りであった。
1-3 Elution amount 5 eluted from DEAE-Sepharose column
Fractions with high conversion activity between liters and 6.5 liters were collected and applied to a Red-Sepharose column. Fractionation was performed by the step gradient method, the amount of protein in each fraction was quantified, and 0.5 μl was taken from each fraction to measure the conversion activity. The elution profile of the DEAE-Sepharose column is shown in FIG. The amount of protein was measured with the BCA protein assay kit. The elution conditions of the Red-Sepharose column were as follows.

【0020】カラム;レッド−セファロースカラム(直
径25mm,長さ60mm) ポンプ;ペリスタポンプ(アトー) 溶離液;図8中、点A、Bでバッファを以下のように切
り換えた。
Column: Red-Sepharose column (diameter 25 mm, length 60 mm) Pump: Perista pump (Ato) Eluent: At points A and B in FIG. 8, the buffer was switched as follows.

【0021】(1)スターティングバッファ組成 70mM NaClを含む10mMトリス塩酸バッファ
pH=7.5 (2)点Aで190mM NaClを含む10mMトリ
ス塩酸バッファpH=7.5に切り換えた。
(1) Starting buffer composition 10 mM Tris-hydrochloric acid buffer containing 70 mM NaCl pH = 7.5 (2) At point A, 10 mM Tris-hydrochloric acid buffer containing 190 mM NaCl was switched to pH = 7.5.

【0022】(3)点Bで40μM CMP−NeuA
c、190mM NaClを含む10mMトリス塩酸バ
ッファ pH=7.5に切り換えた。
(3) 40 μM CMP-NeuA at point B
c, 10 mM Tris-HCl buffer containing 190 mM NaCl pH = 7.5 switched.

【0023】流速;0.11〜0.33ml/min 1画分の量;10ml/fr. インジェクション量;100ml 図6に示した溶出プロファイルより、前記酵素の変換率
は、溶出量400mlから600mlの間で高くなって
いた。
Flow rate: 0.11 to 0.33 ml / min Volume of 1 fraction: 10 ml / fr. Injection amount: 100 ml From the elution profile shown in FIG. 6, the conversion rate of the enzyme was higher between the elution amount of 400 ml and 600 ml.

【0024】1−4 レッド−セファロースカラムから溶出された溶出量40
0mlから600mlの間の変換活性が高い画分を回収
し、シトクロームb5アフィニティーカラムで分画を行
った。シトクロームb5アフィニティーカラムは、ウマ
血清より精製した(Yasunori Kozutsu
mi,et.al,J.Biochem.110,42
9−435(1991))シトクロームb5を、臭化シ
アン活性化セファロース(CNBr−activate
d−Sepharose)に固定化して、作製した。分
画ごとのタンパク量と前記変換活性を測定した。レッド
セファロースカラムの溶出プロファイルを図7(a)に
示す。タンパク量は、BCAプロテイン・アッセイ・キ
ットで測定した。シトクロームb5アフィニティーカラ
ムでの溶出条件は以下の通りであった。
1-4 Elution amount 40 eluted from Red-Sepharose column
Fractions with high conversion activity between 0 ml and 600 ml were collected and fractionated on a cytochrome b5 affinity column. Cytochrome b5 affinity column was purified from horse serum (Yasunori Kozutsu).
mi, et. al, J .; Biochem. 110, 42
9-435 (1991)) cytochrome b5 was treated with cyanogen bromide-activated sepharose (CNBr-activate).
It was prepared by immobilizing it on d-Sepharose). The amount of protein in each fraction and the conversion activity were measured. The elution profile of the Red Sepharose column is shown in Fig. 7 (a). The amount of protein was measured with the BCA protein assay kit. The elution conditions on the cytochrome b5 affinity column were as follows.

【0025】カラム;シトクロームb5アフィニティー
カラム(直径9mm,長さ44mm) 溶離液;0.1mM CMP−NeuAcを含む10m
Mトリス塩酸バッファpH=7.5 分析装置:FPLCシステム(ファルマシア) 流速;0.05ml/min 1画分の量;0.8ml/fr. インジェクション量;0.22ml 図7(a)に示した溶出プロファイルでは、活性部分は
溶出量4−10mlの部分に集中していることが認めら
れた。
Column: Cytochrome b5 affinity column (diameter 9 mm, length 44 mm) Eluent: 10 m containing 0.1 mM CMP-NeuAc
M Tris-HCl buffer pH = 7.5 Analytical apparatus: FPLC system (Pharmacia) Flow rate: 0.05 ml / min Volume of 1 fraction; 0.8 ml / fr. Injection amount: 0.22 ml In the elution profile shown in Fig. 7 (a), it was confirmed that the active portion was concentrated in the portion with an elution amount of 4-10 ml.

【0026】活性ピークを5.15%グラジエントゲル
によるポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PA
GE)で分離したところ、図7(b)に示されるような
65Kダルトンの単一バンドを示し、前記酵素が単一の
タンパクとして精製されたことが示され、その精製標品
の比活性は6.8U/mgであった。
The activity peak was analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PA) using a 5.15% gradient gel.
When separated by GE), it showed a single band of 65 K daltons as shown in FIG. 7 (b), showing that the enzyme was purified as a single protein, and the specific activity of the purified sample was It was 6.8 U / mg.

【0027】1−5 精製標品の等電点を以下の方法で測定した。条件は以下
の通りである。
1-5 The isoelectric point of the purified sample was measured by the following method. The conditions are as follows.

【0028】ゲル及びゲル濃度; 5% アクリルアミド 2% アンフォライト(pI4〜6.5) 12.5% グリセロール 50μM CMP−NeuAc をTEMEDと過硫酸アンモニウムで重合させて調製し
た。
Gel and Gel Concentration: 5% Acrylamide 2% Ampholite (pI 4 to 6.5) 12.5% Glycerol 50 μM CMP-NeuAc was prepared by polymerizing TEMED and ammonium persulfate.

【0029】泳動条件;200V 細い帯状のレクタンゲルに試料をチャージして、等電点
電気泳動を行った後、各レーンを5mmずつ切り出し、
断片を作成した。各断片それぞれに、100μlの溶出
液(0.1mM CMP−NeuAc、12.5% グ
リセロールを含む0.2Mトリス塩酸バッファ、pH=
7.5)を加え、一夜静置してゲル内のタンパクを溶出
させた。タンパク溶出後、それぞれの活性を測定した。
活性ピークの位置と、並行して泳動したpIマーカー
(バイオラッド)の泳動位置との比較より、図8に示す
ごとくpIは4.65〜5.1の間であると結論され
た。
Electrophoresis condition: 200V A thin strip-shaped rectangle gel was charged with the sample and subjected to isoelectric focusing, and each lane was cut out by 5 mm.
Created a fragment. For each fragment, 100 μl of eluate (0.2 M Tris-HCl buffer containing 0.1 mM CMP-NeuAc, 12.5% glycerol, pH =
7.5) was added and left overnight to elute the protein in the gel. After protein elution, each activity was measured.
From the comparison between the position of the activity peak and the migration position of the pI marker (Bio-Rad), which was run in parallel, it was concluded that the pI was between 4.65 and 5.1, as shown in FIG.

【0030】1−6 前記酵素の熱安定性を以下の試験にて調べた。1-6 The thermostability of the enzyme was examined in the following test.

【0031】試料としては、DEAEセファロースカラ
ムで分画した粗精製画分を用いた。基本バッファとし
て、10mMトリス塩酸バッファを使用し、CMP−N
euAc、CMP、NeuAc、グリセロールの酵素活
性の失活阻止作用を検討した。
As a sample, a crudely purified fraction fractionated with a DEAE Sepharose column was used. CMP-N using 10 mM Tris-HCl buffer as a basic buffer
The inactivation inhibitory effect of euAc, CMP, NeuAc and glycerol on the enzyme activity was examined.

【0032】試料約30μUを、基本バッファ、或いは
各試薬を図9に示した終濃度となるように加えた基本バ
ッファに溶かし、試料溶液量を40μlとした。これを
20μlずつ二つに分け、一方のみ加熱処理を行った。
熱処理の条件は、基本バッファのみを用いたときに、前
記酵素活性が50%失活する条件として、55゜C・1
0分と設定した。55゜Cで10分間処理を行った加熱
試料溶液を氷冷し、その1/10量をとって、図2に従
ってアッセイを行った。加熱処理を行っていない試料溶
液も、同様にアッセイを行った。
About 30 μU of the sample was dissolved in the basic buffer or the basic buffer in which each reagent was added to the final concentration shown in FIG. 9 to make the sample solution amount 40 μl. This was divided into two 20 μl each, and only one was heat-treated.
The heat treatment condition is 55 ° C.1 when the enzyme activity is 50% inactivated when only the basic buffer is used.
It was set to 0 minutes. The heated sample solution which had been treated at 55 ° C. for 10 minutes was ice-cooled, and 1/10 amount thereof was taken and assayed according to FIG. The assay was performed in the same manner for the sample solution that had not been heat-treated.

【0033】加熱に対する前記酵素の安定性は以下の式
により表した。
The stability of the enzyme against heating was expressed by the following formula.

【0034】熱安定性(%)=熱処理後の試料溶液の酵
素活性×100/未処理の試料溶液の酵素活性 図9に示したように、基本バッファでは55゜C・10
分の処理で試料溶液の酵素活性に約50%の失活が見ら
れたが、CMP−NeuAcまたはグリセロールを加え
た場合酵素活性の失活が阻止され、これらの化合物が酵
素の安定化作用を持つことが示されたが、CMPのみあ
るいはNeuAcのみを加えても、酵素の失活は阻止さ
れなかった。失活阻止の程度はCMP−NeuAcの濃
度に依存した。
Thermal stability (%) = Enzyme activity of sample solution after heat treatment × 100 / Enzyme activity of untreated sample solution As shown in FIG.
About 50% of the enzyme activity of the sample solution was inactivated by the treatment for a minute, but when CMP-NeuAc or glycerol was added, the inactivation of the enzyme activity was blocked, and these compounds acted to stabilize the enzyme. Although it was shown to have it, the addition of CMP alone or NeuAc alone did not prevent the inactivation of the enzyme. The degree of deactivation was dependent on the concentration of CMP-NeuAc.

【0035】その他、図示はしていないが各種の界面活
性剤、食塩、NADH、フラビン、DTT等についても
検討したが、いずれも酵素の失活阻止活性を示さなかっ
た。
Although not shown, various surfactants, sodium chloride, NADH, flavin, DTT and the like were also examined, but none of them showed enzyme deactivation inhibiting activity.

【0036】1−7 CMP−NeuAcに対するKM 値は、精製酵素21n
g/mlを用いて以下のように求めた。CMP−Neu
Acの終濃度を図10に示したように変化させて、図2
に示したアッセイを行った。ただし、シトクロームb5
を節約するため、シトクロームb5の添加量を通常の1
/5とし、反応時間を10分ないし30分とした。結果
を図10に示した。
The KM value for 1-7 CMP-NeuAc was found to be that of purified enzyme 21n.
It was determined as follows using g / ml. CMP-Neu
By changing the final concentration of Ac as shown in FIG.
The assay shown in was performed. However, cytochrome b5
To save the amount of cytochrome b5 added to the normal 1
The reaction time was 10 to 30 minutes. The results are shown in Fig. 10.

【0037】横軸にCMP−NeuAc濃度を、縦軸に
反応の初速度をプロットしたところ、通常のミカエリス
ーメンテン型の飽和曲線を示した。イーディ・ホフステ
ィ・プロット(図10中の囲みの中に示す)を行い、K
M 値を求めると5.0μMであった。
When the CMP-NeuAc concentration is plotted on the horizontal axis and the initial reaction rate is plotted on the vertical axis, a normal Michaelis-Menten type saturation curve is shown. Edi Hoffsty plot (shown in box in Figure 10), K
The M value was 5.0 μM.

【0038】実施例2 CMP−NeuAcヒドロキシ
ラーゼをコードするDNAのクローニング 2−1 CMP−NeuAcヒドロキシラーゼの精製標品約6〜
12μg(0.1〜0.2nmol)を0.1%ラウリ
ル硫酸ナトリウム(SDS)に対して透析して塩を除去
し、タンパクシークエンサ470A(アプライド・バイ
オ・システムズ(ABI)社)にかけて、N末の40個
のアミノ酸の配列を決定した。決定されたアミノ酸の配
列を図11に示す。
Example 2 Cloning of DNA encoding CMP-NeuAc hydroxylase 2-1 Purified preparation of CMP-NeuAc hydroxylase About 6 to 6
12 μg (0.1 to 0.2 nmol) was dialyzed against 0.1% sodium lauryl sulfate (SDS) to remove salts, and the mixture was applied to a protein sequencer 470A (Applied Bio Systems (ABI)) to obtain N-terminal. The 40 amino acid sequence was determined. The sequence of the determined amino acids is shown in FIG.

【0039】2−2 タンパク質のリシン残基部分を選択的に切断するため、
タンパク質をいくつかのペプチドに分解するリシルエン
ドペプチダーゼを使用した。まず、本酵素の精製標品約
45μg(0.7nmol)を8M尿素で処理し変性さ
せた後、0.15Mトリス塩酸バッファpH9.0で5
倍希釈し、0.4μgのリシルエンドペプチダーゼ(l
ysyl endo peptidase)を作用さ
せ、37゜Cで一夜処理し(反応体積0.2ml)、本
酵素をいくつかのペプチドに分解した(図12
(a))。図12(b)には、リシルエンドペプチダー
ゼ処理後のこれらのペプチドを逆相カラムで分画した結
果を示した。これらピークのうち、14個について、A
BI社のタンパクシークエンサにかけてアミノ酸配列を
決定した。決定されたアミノ酸配列の内2つを、図13
及び図14にそれぞれMZ22とMZ28として示し
た。
2-2 In order to selectively cleave the lysine residue portion of the protein,
Lysyl endopeptidase was used, which breaks down the protein into several peptides. First, about 45 μg (0.7 nmol) of a purified sample of this enzyme was treated with 8M urea to denature it, and then 5% with 0.15M Tris-HCl buffer pH 9.0.
Diluted to 0.4 μg of lysyl endopeptidase (l
Ysyl endopeptidase) was allowed to act, and the mixture was treated overnight at 37 ° C. (reaction volume 0.2 ml) to decompose this enzyme into several peptides (FIG. 12).
(A)). FIG. 12 (b) shows the results of fractionating these peptides after treatment with lysyl endopeptidase using a reverse phase column. For 14 of these peaks, A
The amino acid sequence was determined by applying a protein sequencer manufactured by BI. Two of the determined amino acid sequences are shown in FIG.
14 and FIG. 14 are shown as MZ22 and MZ28, respectively.

【0040】2−3 前記ヒドロキシラーゼのアミノ酸配列から予想される塩
基配列を二つのペプチドの下に示した(図13及び図1
4)。ポリメラーゼ・チェイン・リアクション(pol
ymerase chain reaction、以下
PCRと略す)を用いてDNAの増幅を行うため、図1
3及び図14中の比較的縮重度の低い部分についてプラ
イマーを合成した。HZ22の部分についてセンス・プ
ライマー(sense primer)であるプライマ
ー2(64通りの混合プライマー)を、同様にMZ28
の部分についてアンチ・センス・プライマー(anti
−sense primer)であるプライマーC,プ
ライマーD(プライマーCについては48通り、プライ
マーDについては96通りの混合プライマー)を作成し
た(図13及び図14)。マウスの肝臓のcDNAを鋳
型として、PCR法によってプライマー2とプライマー
C及びプライマー2とプライマーDとの間のcDNAを
それぞれ増幅させ、その塩基配列を決定した。増幅に用
いた反応条件は図15に示す。
2-3 The nucleotide sequences predicted from the amino acid sequence of the hydroxylase are shown below the two peptides (FIGS. 13 and 1).
4). Polymerase Chain Reaction (pol
Since the DNA is amplified by using the polymerase chain reaction (hereinafter abbreviated as PCR), FIG.
Primers were synthesized for 3 and the portion with relatively low degeneracy in FIG. For the part of HZ22, primer 2 (64 mixed primers), which is a sense primer, was used in the same manner as MZ28.
Antisense primer (anti
-Primer C and primer D (sense primer) were prepared (48 types of primer C and 96 types of primer D) (FIGS. 13 and 14). Using the mouse liver cDNA as a template, the cDNAs between the primer 2 and the primer C and between the primer 2 and the primer D were amplified by the PCR method, and their nucleotide sequences were determined. The reaction conditions used for amplification are shown in FIG.

【0041】図17には、図16に示されるプライマー
2とプライマーC、およびプライマー2とプライマーD
の組み合わせで増幅されたDNAの2%アガロースゲル
電気泳動像を示した。サイズマーカーとしては、λ−E
coT14I(Takara)を用い、120V定電圧
で45分間泳動を行い、エチジウムブロマイド(eth
idium bromide)によりDNAを染色して
検出した。マウス脳のcDNAをネガティブコントロー
ルとした。なお、本願発明者は、マウス脳細胞ではCM
P−NeuAcヒドロキシラーゼが発現しないことを見
いだしている。図17に示したバンドのうち、矢印のつ
いていないバンドは脳でも現れているか、プライマーD
だけを用いた増幅でも現れているので、非特異的なバン
ドであり、その他の矢印の2本のバンドが、目的とする
CMP−NeuAcヒドロキシラーゼをコードするDN
A断片である。
FIG. 17 shows primer 2 and primer C, and primer 2 and primer D shown in FIG.
2% agarose gel electrophoresis image of DNA amplified by the combination of As a size marker, λ-E
CoT14I (Takara) was used and electrophoresed at 120V constant voltage for 45 minutes to obtain ethidium bromide (eth
The DNA was detected by staining with an iodide bromide). Mouse brain cDNA served as a negative control. In addition, the present inventor
We have found that P-NeuAc hydroxylase is not expressed. Of the bands shown in FIG. 17, the band without an arrow also appears in the brain, or the primer D
It is also a non-specific band because it appears in the amplification using only the DNA, and the other two bands indicated by arrows are DNs encoding the target CMP-NeuAc hydroxylase.
A fragment.

【0042】これらのDNA断片のうちサイズの大きい
断片について塩基配列を決定した。塩基配列の決定は図
18に示した方法により行った。
Of these DNA fragments, the base sequence was determined for the larger size fragment. The nucleotide sequence was determined by the method shown in FIG.

【0043】決定されたMZ22とMZ28に挟まれる
領域のアミノ酸をコードするDNAの塩基配列(プライ
マー部分を除いて123bp、41アミノ酸)を図19
に示す。この123bpの塩基配列をもとに合成した複
合プライマーと、ポリAテイル(poly A tai
l)にハイブリダイズするオリゴdTプライマーを用い
て、同様にしてPCR法によりC末側のcDNAを増幅
し、約700bpのCMP−NeuAcヒドロキシラー
ゼのC末側をコードするDNA断片を得た。
FIG. 19 shows the nucleotide sequence (123 bp, 41 amino acids excluding the primer portion) of the DNA encoding the determined amino acids in the region between MZ22 and MZ28.
Shown in. A composite primer synthesized based on this 123 bp base sequence and poly A tail (poly A tai)
In the same manner, the C-terminal cDNA was amplified by the PCR method using the oligo dT primer that hybridized with l), and a DNA fragment encoding the C-terminal of CMP-NeuAc hydroxylase of about 700 bp was obtained.

【0044】さらに、ここで得られた123bpの塩基
配列をもとに合成した複合プライマーと、図14に示し
たN末のアミノ酸配列から予想される塩基配列に基づい
て合成した複合プライマーを用いて、PCR法でN末側
cDNAを増幅し約1.5KbpのCMP−NeuAc
ヒドロキシラーゼのN末側をコードするDNA断片を得
た。
Further, using the composite primer synthesized based on the base sequence of 123 bp obtained here and the composite primer synthesized based on the base sequence predicted from the N-terminal amino acid sequence shown in FIG. , About 1.5 Kbp of CMP-NeuAc by amplifying N-terminal cDNA by PCR method
A DNA fragment encoding the N-terminal side of hydroxylase was obtained.

【0045】さらに、CMP−NeuAcヒドロキシラ
ーゼをコードするDNAのスタートコドンと、図11に
示したN末のアミノ酸配列から予想される塩基配列に基
づいて合成した複合プライマーとで挟まれる領域のDN
Aは、判明したN末のアミノ酸配列とオプティマルコド
ンをもとに合成した。
Further, the DN of the region sandwiched between the start codon of DNA encoding CMP-NeuAc hydroxylase and the composite primer synthesized based on the nucleotide sequence predicted from the N-terminal amino acid sequence shown in FIG.
A was synthesized based on the determined N-terminal amino acid sequence and the optimal codon.

【0046】これらの方法によりCMP−NeuAcヒ
ドロキシラーゼのコーディング領域(coding r
egion)全体約2.3KbpにわたってDNAを単
離した。
By these methods, the coding region of CMP-NeuAc hydroxylase (coding coding)
DNA was isolated over a total of about 2.3 Kbp.

【0047】2−4 マウス肝臓より常法に従い、mRNAを単離した。これ
にウイルス由来の逆転写酵素を作用させて、cDNAを
得た。さらに、大腸菌由来のRNaseH、及びDNA
ポリメラーゼを作用させ、二本鎖DNAを調整した。こ
のDNAにEcoRIアダプターを付加した後、λgt
10ベクターのEcoRI部位に組み込んだ。こうして
得られたリコンビナントベクターを用いてλファージを
再構成しcDNAライブラリーとした。
2-4 mRNA was isolated from mouse liver according to a conventional method. A virus-derived reverse transcriptase was allowed to act on this to obtain cDNA. Furthermore, RNase H and DNA derived from Escherichia coli
Double-stranded DNA was prepared by allowing a polymerase to act. After adding EcoRI adapter to this DNA, λgt
It was incorporated into the EcoRI site of 10 vector. Using the recombinant vector thus obtained, λ phage was reconstructed to prepare a cDNA library.

【0048】上記のように作成したλgt10ライブラ
リーを1シャーレあたり約2×101 個になるようにま
き、プラークを形成させニトロセルロース膜に転写し
た。次に、PCRで得られた123bpのcDNA断片
をランダムプライマー法を用いて32Pで標識してプロー
ブとし、既に得たニトロセルロース膜に対して情報に従
ったプラークハイブリダイゼーション行った。全部で2
×106 個のファージをスクリーニングして3個の陽性
クローンを得、λmZ -1,λmZ -2,λmZ-3と
した。これらのクローンの内、最も長いインサートを有
するλmZ -2についてそのDNA配列を決定したとこ
ろ、予想されるNeuAcのオープンリーディングフレ
ームのすべてを含有していた。
The λgt10 library prepared as described above was sowed as to be about 2 × 10 1 per dish, and plaques were formed and transferred to a nitrocellulose membrane. Next, the 123 bp cDNA fragment obtained by PCR was labeled with 32 P using the random primer method to form a probe, and plaque hybridization according to information was performed on the nitrocellulose membrane already obtained. 2 in total
By screening 10 6 phages, 3 positive clones were obtained and designated as λmZ-1, λmZ-2, and λmZ-3. Of these clones, the DNA sequence of λmZ -2 with the longest insert was determined and contained all of the expected NeuAc open reading frames.

【0049】実施例3 CMP−NeuAcヒドロキシ
ラーゼと特異的に反応するモノクローナル抗体の製造 3−1 モノクローナル抗体は梅田らの方法(実験医学第6巻1
0号(1988))に従い、以下のようにして作製し
た。
Example 3 Production of Monoclonal Antibody Reacting specifically with CMP-NeuAc Hydroxylase 3-1 Monoclonal antibody was prepared by the method of Umeda et al.
No. 0 (1988)) was prepared as follows.

【0050】精製酵素約100μlをニトロセルロース
膜に直接吸着させた。
About 100 μl of the purified enzyme was directly adsorbed on the nitrocellulose membrane.

【0051】免疫動物としては、10〜12週齢のウィ
スターラットを用い、ネンブタール原液(50mg/m
l)を150〜200μlを腹腔内に投与した。
Wistar rats aged 10 to 12 weeks were used as immunized animals, and the Nembutal stock solution (50 mg / m 2) was used.
1) was intraperitoneally administered in an amount of 150 to 200 μl.

【0052】抗原溶液は、上記のようにタンパクを吸着
させたニトロセルロースをはさみで細切後にホモジナイ
ズして懸濁液とし、この0.2mlを脾内投与した。5
〜10μg/ラットの抗原量で最初の免疫後26日目、
30日目に2度ブーストし、免疫グロブリン(IgG)
を形成させた。
The antigen solution was homogenized into a suspension after cutting the nitrocellulose adsorbed with the protein as described above with scissors, and 0.2 ml of this was intrasplenically administered. 5
26 days after the first immunization with an antigen dose of -10 μg / rat,
Boosted twice on day 30 with immunoglobulin (IgG)
Was formed.

【0053】このIgGを用いて、ハイブリドーマを作
製した。ミエローマ細胞としては、P3−X63−Ag
8.653を使用した。脾細胞浮游液に予め洗浄してお
いたミエローマを脾細胞と1:10の割合で加え、50
%ポリエチレングリコールで細胞を集めた後に96ウェ
ルプレートに200μl/ウェルずつまき、5%CO2
インキュベータ中37゜Cで培養した。10〜14日
後、コロニーが肉眼で観察されるようになった後、EL
ISAにより抗体のスクリーニングを行った。以上の操
作により、CMP−NeuAcヒドロキシラーゼと特異
的に反応するモノクローナル抗体が得られた。
A hybridoma was prepared using this IgG. As myeloma cells, P3-X63-Ag
8.653 was used. The pre-washed myeloma was added to the splenocyte suspension at a ratio of 1:10 with the splenocytes, and
After collecting the cells with 100% polyethylene glycol, spread them on a 96-well plate at 200 μl / well and 5% CO 2
Cultured at 37 ° C in an incubator. After 10 to 14 days, when colonies became visible to the naked eye, EL
The antibody was screened by ISA. By the above operation, a monoclonal antibody that specifically reacts with CMP-NeuAc hydroxylase was obtained.

【0054】ニトロセルロース膜上では、上記の抗原は
変性した状態にあるため、通常より免疫原性が高く、ま
た、ウェスタン・ブロットを行った際にCMP−Neu
Acヒドロキシラーゼと特異的に反応する選択性の高い
抗体が得られた。
On the nitrocellulose membrane, the above-mentioned antigens are in a denatured state, so that they have higher immunogenicity than usual, and when CMP-Neu is subjected to Western blotting.
A highly selective antibody that specifically reacts with Ac hydroxylase was obtained.

【0055】3−2 本酵素のcDNAの全長及びその一部をベクターに組み
込んで大腸菌に導入し、本酵素タンパク及びその一部を
発現させた。これらを抗原として動物を免疫し、3−1
と同様の方法により、CMP−NeuAcヒドロキシラ
ーゼと特異的に反応するモノクローナル抗体を得た。
3-2 The full-length cDNA of this enzyme and a part thereof were incorporated into a vector and introduced into Escherichia coli to express the enzyme protein and a part thereof. Immunize animals with these as antigens and
A monoclonal antibody that specifically reacts with CMP-NeuAc hydroxylase was obtained by a method similar to.

【0056】なお、上記実施例1に記載の方法と同様な
方法によって、様々な生物種のCMP−NeuAcヒド
ロキシラーゼを単離することが可能である。
CMP-NeuAc hydroxylases of various species can be isolated by the same method as that described in Example 1 above.

【0057】また、上記実施例2によって得られたDN
A断片をプローブとして様々な生物種のDNAライブリ
ーをスクリーニングすることにより様々な生物種のCM
P−NeuAcヒドロキシラーゼをコードするCMP−
NeuAcヒドロキシラーゼする遺伝子がクローニング
できる。また、本実施例で得られたDNAをプローブと
して用いれば、ノーザンブロッティングによる分析で容
易に癌細胞の検出ができる可能性がある。癌細胞でCM
P−NeuAcヒドロキシラーゼが発現していれば、対
応するメッセンジャーRNAが製造されているのに対
し、通常の細胞はCMP−NeuAcヒドロキシラーゼ
が発現しておらず、対応するメッセンジャーRNAが製
造されていないからである。
Further, the DN obtained by the above-mentioned Example 2
CM of various species by screening DNA libraries of various species using A fragment as a probe
CMP-encoding P-NeuAc hydroxylase
The gene for NeuAc hydroxylase can be cloned. Further, if the DNA obtained in this Example is used as a probe, it may be possible to easily detect cancer cells by analysis by Northern blotting. CM in cancer cells
When P-NeuAc hydroxylase is expressed, the corresponding messenger RNA is produced, whereas in normal cells, CMP-NeuAc hydroxylase is not expressed and the corresponding messenger RNA is not produced. Because.

【0058】また、本発明によってCMP−NeuAc
ヒドロキシラーゼをコードするDNAがクローニングさ
れたため、アンチセンス技術や細胞の遺伝子破壊技術に
用いるDNAを容易に作成できる。そして、アンチセン
ス技術や細胞の遺伝子破壊技術を用いてCMP−Neu
Acヒドロキシラーゼの発現を抑え、CMP−NeuA
cヒドロキシラーゼを産生しない培養細胞を作成し、糖
鎖のデザインを行うことができる。
Further, according to the present invention, CMP-NeuAc
Since the DNA encoding the hydroxylase has been cloned, the DNA used for the antisense technology and the gene disruption technology of cells can be easily prepared. Then, by using antisense technology or cell gene disruption technology, CMP-Neu is used.
Suppresses the expression of Ac hydroxylase and reduces CMP-NeuA
A sugar chain can be designed by preparing a cultured cell that does not produce c-hydroxylase.

【0059】更に、上記実施例3で得られる抗体や抗血
清を用いて、患者の血清や摘出組織中に存在するCMP
−NeuAcヒドロキシラーゼの検出を感度良く行うこ
とができる。
Furthermore, by using the antibody or antiserum obtained in Example 3 above, CMP existing in the serum or excised tissue of the patient
-NeuAc hydroxylase can be detected with high sensitivity.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように本発明によって得られるC
MP−NeuAcヒドロキシラーゼを用いて従来CTP
とNeuGcから合成されていたCMP−NeuGc
を、CMP−NeuAcを原料として廉価に合成するこ
とができる。
As described above, C obtained by the present invention
Conventional CTP using MP-NeuAc hydroxylase
CMP-NeuGc which was synthesized from NeuGc
Can be inexpensively synthesized using CMP-NeuAc as a raw material.

【0061】さらに、本発明により得られる抗体や抗血
清を利用することにより、所定の癌の早期発見を行うこ
とも可能となる。
Furthermore, by using the antibody or antiserum obtained by the present invention, it becomes possible to detect a predetermined cancer at an early stage.

【0062】また、本発明で得られるDNAにより、容
易に遺伝子診断を行うことができると共に、アンチセン
ス技術または細胞の遺伝子破壊技術による発現の抑制
や、これに伴う糖鎖デザインを行うことも可能となる。
Further, by using the DNA obtained in the present invention, it is possible to easily carry out gene diagnosis, suppress expression by antisense technology or cell gene disruption technology, and carry out sugar chain design associated therewith. Becomes

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】基質であるCMP−NeuAcが水酸化されて
CMP−NeuGcが生産される反応を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a reaction in which CMP-NeuAc as a substrate is hydroxylated to produce CMP-NeuGc.

【図2】前記酵素のアッセイ法を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an assay method for the enzyme.

【図3】基質であるCMP−NeuAcを水酸化してC
MP−NeuGcを産生させたときの、HPLC分析の
クロマトグラムである。
FIG. 3: Hydroxylation of CMP-NeuAc, which is a substrate, into C
It is a chromatogram of HPLC analysis at the time of producing MP-NeuGc.

【図4】ホスホセルロースカラムP11を用いたときの
クロマトグラムを示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a chromatogram when a phosphocellulose column P11 is used.

【図5】DEAEーセファロースカラムを用いたときの
クロマトグラムを示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a chromatogram when a DEAE-Sepharose column is used.

【図6】レッドーセファロースカラムを用いたときのク
ロマトグラムを示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a chromatogram when a Red-Sepharose column is used.

【図7】図7(a)は、シトクロームb5アフィニティ
ーカラムを用いたときのクロマトグラムを示した図であ
り、図7(b)はシトクロームb5アフィニティーカラ
ムを用いたときのポリアクリルアミドゲル電気泳動結果
を示した写真である。
FIG. 7 (a) is a diagram showing a chromatogram when a cytochrome b5 affinity column is used, and FIG. 7 (b) is a polyacrylamide gel electrophoresis result when a cytochrome b5 affinity column is used. Is a photograph showing.

【図8】CMP−NeuAcヒドロキシラーゼの変換率
(%)と標準pIマーカーの移動位置で決定したpIを
示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing the conversion rate (%) of CMP-NeuAc hydroxylase and pI determined by the moving position of a standard pI marker.

【図9】CMP−NeuAcヒドロキシラーゼの熱安定
性を調べた結果を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing the results of examining the thermostability of CMP-NeuAc hydroxylase.

【図10】CMP−NeuAcヒドロキシラーゼの熱安
定性に対するCMP−NeuAc濃度の影響を調べた結
果を示した図である。グラフの囲み中は、イーディ・ホ
フスティ・プロットである。
FIG. 10 is a diagram showing the results of examining the effect of CMP-NeuAc concentration on the thermostability of CMP-NeuAc hydroxylase. In the middle of the graph is the Edy Hofsty plot.

【図11】CMP−NeuAcヒドロキシラーゼのN末
のアミノ酸配列及び対応する塩基配列を示した図であ
る。
FIG. 11 shows the N-terminal amino acid sequence of CMP-NeuAc hydroxylase and the corresponding base sequence.

【図12】リシルエンドペプチダーゼによるCMP−N
euAcヒドロキシラーゼ精製製品の限定加水分解の手
順(a)とその限定加水分解産物のHPLC分析結果
(b)とを示した図である。
FIG. 12: CMP-N by lysyl endopeptidase
It is the figure which showed the procedure (a) of the limited hydrolysis of euAc hydroxylase refined product, and the HPLC analysis result (b) of the limited hydrolysis product.

【図13】MZ22のアミノ酸配列及び対応DNA配列
を示した図である。
FIG. 13 shows the amino acid sequence of MZ22 and the corresponding DNA sequence.

【図14】MZ28のアミノ酸配列及び対応DNA配列
を示した図である。
FIG. 14 shows the amino acid sequence of MZ28 and the corresponding DNA sequence.

【図15】PCR法の反応条件を示した図である。FIG. 15 is a diagram showing reaction conditions of PCR method.

【図16】CMP−NeuAcヒドロキシラーゼ全長に
対応するPCRプライマーの位置を示した図である。
FIG. 16 is a diagram showing the positions of PCR primers corresponding to the full length of CMP-NeuAc hydroxylase.

【図17】肝臓及び脳のプライマー2とプライマーC、
プライマー2とプライマーDとを用い、PCR法で増幅
させたときに発現された前記酵素のDNA断片の電気泳
動の結果を示す図である。
FIG. 17: liver and brain primer 2 and primer C,
It is a figure which shows the result of electrophoresis of the DNA fragment of the said enzyme expressed when it amplified by PCR method using the primer 2 and the primer D.

【図18】シークエンシングの手順を示した図である。FIG. 18 is a diagram showing a procedure of sequencing.

【図19】PCR法で使用したプライマー部分とそれら
のプライマー部分の間で増幅されたDNAの塩基配列を
示した図である。
FIG. 19 is a diagram showing the nucleotide sequences of the DNA amplified between the primer portions used in the PCR method and those primer portions.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12P 21/08 8214−4B // C12N 15/08 (C12P 21/08 C12R 1:91) (72)発明者 川野 武弘 千葉県習志野市津田沼3−16−14−501 (72)発明者 小堤 保則 京都市右京区嵯峨朝日町11−1 ルミエー ル嵐山311─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location C12P 21/08 8214-4B // C12N 15/08 (C12P 21/08 C12R 1:91) (72 ) Inventor Takehiro Kawano 3-16-14-501 Tsudanuma, Narashino City, Chiba Prefecture (72) Yasunori Kotsumi 11-1 Saga Asahi-cho, Ukyo-ku, Kyoto 311 Lumiere Arashiyama

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シチジン一リン酸N−アセチルノイラミ
ン酸(CMP−NeuAc)の5位のN−アセチル基を
水酸化し、N−グリコリル基に変換するシチジン一リン
酸N−アセチルノイラミン酸ヒドロキシラーゼ。
1. Cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid which hydroxylates the N-acetyl group at the 5-position of cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid (CMP-NeuAc) to convert it into an N-glycolyl group. Hydroxylase.
【請求項2】 下記の工程を含むことを特徴とするシチ
ジン一リン酸N−アセチルノイラミン酸ヒドロキシラー
ゼの製造方法、 1)細胞破砕物を遠心分離し、細胞質画分を分離する工
程、 2)細胞質画分から蛋白質以外の夾雑物を除去する工
程、 3)少なくともシトクロームb5アフィニティーカラム
を用いて、シチジン一リン酸N−アセチルノイラミン酸
ヒドロキシラーゼの活性を有する画分を分画する工程。
2. A method for producing cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase, which comprises the steps of: 1) a step of centrifuging a cell lysate to separate a cytoplasmic fraction; ) A step of removing contaminants other than proteins from the cytoplasmic fraction, 3) a step of fractionating a fraction having a cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase activity using at least a cytochrome b5 affinity column.
【請求項3】 シチジン一リン酸N−アセチルノイラミ
ン酸ヒドロキシラーゼをコードする遺伝子を含有するD
NA。
3. A D containing a gene encoding cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase.
NA.
【請求項4】 シチジン一リン酸N−アセチルノイラミ
ン酸ヒドロキシラーゼをコードする遺伝子の少なくとも
一部分を含有し、かつシチジン一リン酸N−アセチルノ
イラミン酸ヒドロキシラーゼをコードするDNAと特異
的にハイブリダイズするDNA。
4. A DNA containing at least a part of a gene encoding cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase and specifically hybridizing with a DNA encoding cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase. Soybean DNA.
【請求項5】 シチジン一リン酸N−アセチルノイラミ
ン酸ヒドロキシラーゼと特異的に反応するモノクローナ
ル抗体。
5. A monoclonal antibody which specifically reacts with cytidine monophosphate N-acetylneuraminic acid hydroxylase.
JP4297654A 1992-10-08 1992-10-08 Hydroxylase, its production, gene coding hydroxylase and monoclonal antibody specifically reacting with hydroxylase Pending JPH06113838A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0752474A1 (en) * 1995-07-07 1997-01-08 Boehringer Mannheim Gmbh Nucleic acid coding for CMP-N-acetyl-neuraminic acid hydroxylase and its use for the production of modified glycoproteins
WO1997003200A1 (en) * 1995-07-07 1997-01-30 Boehringer Mannheim Gmbh Nucleic acid coding for cmp-n-acetyl-neuraminic acid hydroxylase and its use for the production of modified glycoproteins
US7368284B2 (en) 2003-06-06 2008-05-06 University Of Pittsburgh Porcine CMP-N-Acetylneuraminic acid hydroxylase gene

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